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ALMA在遥远的星系中发现了隐藏的湍流气藏

时间:2021-10-22 12:55:41 来源:

这幅动画片展示了进入遥远的星爆星系的气体最终如何进入湍流的冷气储层,这些储层从中部地区延伸了30,000光年。ALMA已被用于探测这些类似的遥远星爆星系周围的冷气湍流储层。通过在遥远的宇宙中首次检测到CH +,这项研究为探索恒星形成的关键时期打开了一个新的探索窗口。

天文学家首次在遥远的宇宙中发现了CH +,从而为探索恒星形成的关键时期打开了一个新的探索窗口。

ALMA已被用于探测遥远的星爆星系周围的冷气湍流储层。通过在遥远的宇宙中首次检测到CH +,这项研究为探索恒星形成的关键时期打开了一个新的探索窗口。该分子的存在为星系如何扩展其快速恒星形成期提供了新的思路。结果显示在《自然》杂志上。

由伊迪丝·法尔加隆(Edith Falgarone)(法国巴黎高等师范学校和天文台)领导的团队使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)来探测遥远星爆星系中氢化碳分子CH +的特征。该小组在研究的六个星系中,五个发现了CH +的强信号,包括宇宙睫毛。这项研究提供了新的信息,可以帮助天文学家了解星系的生长以及星系周围环境如何促进恒星的形成。

“ CH +是一种特殊的分子。它需要大量的能量才能形成,并且反应性很强,这意味着它的寿命很短,并且不能远距离运输。因此,CH +可以追踪能量在银河系及其周围环境中的流动方式。” ESO天文学家马丁·兹瓦恩(Martin Zwaan)说。

这张ALMA图片显示了宇宙睫毛,这是一个遥远的星爆星系,通过引力透镜看上去会倍增并变亮。ALMA已被用来探测该星系和其他遥远星爆星系周围的冷气湍流储层。通过在遥远的宇宙中首次检测到CH +,这项研究为探索恒星形成的关键时期打开了一个新的探索窗口。

可以想像CH +如何追踪能量,就像在一个黑暗,无月的夜晚在热带海洋中的一条船上那样。如果条件合适,荧光浮游生物会在船航行时照亮它。船在水中滑行引起的湍流激发浮游生物发出光,这揭示了下面的暗水中存在湍流区域。由于CH +仅在气体湍流消散的小区域形成,因此它的检测本质上是在银河系中追踪能量。

观测到的CH +揭示了密集的冲击波,这些冲击波是由来自银河系恒星形成区内部的热,快速银河风驱动的。这些风流过一个星系,并将其推出,但是它们的湍流使得星系本身的引力可以重新捕获一部分材料。这种物质聚集在巨大的湍流中,它们储存着凉爽的低密度气体,从银河系的恒星形成区域延伸了30,000光年。

新论文的第一作者法尔加罗内说:“利用CH +,我们了解到能量存储在巨大的星系大小的风中,并最终以湍流运动的形式出现在星系周围以前看不见的冷气储层中。”“我们的研究结果挑战了星系演化理论。通过驱动储层中的湍流,这些银河风扩展了星爆阶段而不是将其猝灭。”


该缩放顺序从天空的广阔视野开始,并将观看者带入水瓶座(水瓶座)的深处。我们通过了球状星团Messier 2,远远超出了银河系,进入了遥远的星系团。在那儿,我们看到了一个奇怪的弧线,这是一个引力透镜镜头,它是一个更遥远的星系,绰号为“宇宙睫毛”,使用ALMA可以看到。

研究小组确定,仅银河风无法补充新近揭示的气态储层,并建议该质量是由银河合并或从隐藏的气体流中积聚而提供的,正如当前理论所预测的那样。

该论文的合著者,ESO科学主管Rob Ivison表示:“这项发现代表了我们对如何控制早期宇宙中最强烈的星爆星系周围物质流入的重要一步。”“它显示了来自各个学科的科学家齐心协力,利用世界上最强大的望远镜的功能可以实现的目标。”

出版物:E. Falgarone等人,“高红移星暴星系周围的大型冷分子气体湍流储层”,《自然》 548,430–433(2017年8月24日)doi:10.1038 / nature23298


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